JPH0975820A - 塗布装置及び同塗布装置を備えたコーティングシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 円筒容器の良好なバリア性を確保できる、バ
リア剤を含むコーティング剤の塗布装置を提供するこ
と。 【解決手段】 容器支持部材１２はカップ１を吸着保持
する。コーティング剤供給装置２８は、カップ１の外周
面１αに対してその幅方向に延びる一線状にコーティン
グ剤Ｃoat を供給する。この供給時、前記カップ１はそ
の軸線を中心に回転される。このため、コーティング剤
Ｃoat は同カップ１の外周面１αにむらなく均一に塗布
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、円筒容器の内周面
又は外周面の少なくとも一方にバリア剤を含む液状のコ
ーティング剤を塗布するための塗布装置、及び同塗布装
置を備えたコーティングシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】一般
に、プラスチック製の円筒容器のガス・バリア性を向上
させるために、同円筒容器の内周面又は外周面の少なく
とも一方には、ＰＶＤＣ（ポリ塩化ビニリデン共重合
体）等のバリア剤がコーティングされている。

【０００３】このコーティング方法としては、例えば、
エマルジョンコーティング法が挙げられる。つまり、バ
リア剤をエマルジョンの形で円筒容器に塗布した後、乾
燥させてこの塗布面にバリア剤の被膜を形成するもので
ある。

【０００４】従来、前記バリア剤の円筒容器への塗布に
際して、浸漬塗布法が採用されている。ところが、この
浸漬塗布法では、円筒容器をバリア剤液中に沈降する際
に塗布面に気泡が生じ易い。この気泡はコーティング面
にピンホールが出来る要因となる。ピンホール部分はバ
リア作用を奏さないため、前記バリア剤被膜によるバリ
ア性は期待した状態より悪いものとなる。

【０００５】本発明は、上記従来技術に存在する問題点
に着目してなされたものであって、その目的は、円筒容
器の良好なバリア性を確保できる、バリア剤を含むコー
ティング剤の塗布装置、及び同塗布装置を備えたコーテ
ィングシステムを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明では、円筒容器の内周面又は外周面の
少なくとも一方にバリア剤を含む液状のコーティング剤
を塗布するための塗布装置において、前記円筒容器を支
持する容器支持部材と、円筒容器をその円周方向に回転
させる回転手段と、円筒容器の内周面又は外周面の少な
くとも一方に対してその幅方向に延びる一線状にコーテ
ィング剤を供給する塗布装置である。

【０００７】請求項２の発明では、円筒容器の内周面又
は外周面の少なくとも一方にバリア剤を含む液状のコー
ティング剤を塗布する塗布装置と、塗布面を乾燥させる
乾燥装置とを備えたコーティングシステムにおいて、前
記塗布装置は、円筒容器を支持して乾燥装置との間を移
動される容器支持部材と、円筒容器をその円周方向に回
転させる回転手段と、円筒容器の内周面又は外周面の少
なくとも一方に対してその幅方向に延びる一線状にコー
ティング剤を供給するコーティングシステムである。

【０００８】請求項３の発明では、前記容器支持部材は
周回路上を周回動作され、同容器支持部材が臨む順に、
同容器支持部材に円筒容器を供給する容器供給装置、前
記塗布装置、乾燥装置及び円筒容器を容器支持部材から
取り外す容器取外装置が前記周回路に沿って配置された
ものである。

【０００９】（作用）上記構成の請求項１の発明におい
ては、コーティング剤供給手段により、容器支持部材に
支持された円筒容器の内周面又は外周面の少なくとも一
方に対するコーティング剤の供給がなされる。このコー
ティング剤の供給は、円筒容器の円周面に対してその幅
方向に延びる一線状になされる。

【００１０】また、このコーティング剤の供給時、円筒
容器は回転手段により円周方向に回転される。従って、
コーティング剤は円筒容器の内周面又は外周面の少なく
とも一方にむらなく均一に塗布される。

【００１１】請求項２の発明においては、塗布装置にて
円筒容器に対するコーティング剤の塗布がなされる。コ
ーティング剤の塗布後、容器支持部材の移動に伴い円筒
容器は乾燥装置に移動され、その塗布面の乾燥がなされ
る。この乾燥により円筒容器の塗布面には、バリア剤の
被膜が形成される。

【００１２】請求項３の発明においては、前記容器支持
部材が周回路上を周回動作される。同容器支持部材は先
ず容器供給装置に臨み、円筒容器の供給を受ける。円筒
容器を支持した容器支持部材は、塗布装置及び乾燥装置
に至る。両装置により円筒容器の内周面又は外周面の少
なくとも一方のバリア剤の被膜形成がなされる。そし
て、コーティング済みの円筒容器は、容器取外装置にて
容器支持部材から取り外される。前記コーティング工程
が容器支持部材の周回動作により繰り返される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の塗布装置、及び同
塗布装置を備えたコーティングシステムを具体化した一
実施形態について説明する。

【００１４】先ず、コーティングに供される円筒容器と
してのカップ１について説明する。図２に示すように、
有底円筒状をなすカップ１は発泡ポリスチレン材よりな
り、ビーズ発泡成形により成形されている。同カップ１
は、例えば、麺の容器として用いられる。本実施形態に
おいては、バリア剤としてのＰＶＤＣ（ポリ塩化ビニリ
デン共重合体）が、エマルジョンの形（以下、コーティ
ング剤Ｃoat とする）でカップ１の外周面１α及び外底
面１βに塗布される。そして、この塗布面を乾燥させて
ＰＶＤＣの被膜を形成するものである。このカップ１に
施されたＰＶＤＣの被膜によりガス・バリア性が向上さ
れ、内容物の品質劣化が防止される。

【００１５】さて、図１は、コーティングシステム全体
を概略的に示す平面図である。同システムはその中央部
にトラック状をなす周回路１１を有している。容器支持
部材１２は前記カップ１を支持して、同周回路１１上を
周回動作される。すなわち、図２に示すように、一組の
レール１３は同周回路１１の内周１１αに沿って配置さ
れている。複数（図１及び図２においては一つのみを示
す）の可動支柱１４は前記レール１３上に等間隔で配置
されている。同可動支柱１４はローラ１５によりレール
１３上を走行可能である。

【００１６】軸受け部材１６は前記可動支柱１４の上部
に取着され、周回路１１の外周１１β方向に向けて下降
傾斜されている。同軸受け部材１６は、軸１６αを中心
に傾斜角度を変更可能である。中空状をなす回転軸１７
は前記軸受け部材１６に支持され、回転手段としてのモ
ータ１８により積極回転可能である。吸盤１９は前記回
転軸１７の下降端部に取着されている。真空ポンプ２０
は回転軸１７の上昇端部に連結されている。そして、前
記吸盤１９と真空ポンプ２０は回転軸１７の中心空間１
７αを介して接続されている。従って、前記容器支持部
材１２は、真空ポンプ２０の作動により吸盤１９を介し
てカップ１を吸着保持する。同カップ１の吸着保持はそ
の内底面を以てなされる。よって、容器支持部材１２に
支持されたカップ１は、回転軸１７の回転によりその軸
線を中心に回転される。

【００１７】無端状をなす一組のチェン２１は駆動スプ
ロケット２２及び従動スプロケット２３間に掛けられ、
前記周回路１１の内周１１αに沿って配置されている。
前記各可動支柱１４は同チェン２１に固定されている。
従って、容器支持部材１２は、駆動スプロケット２２の
積極回転により周回路１１上を周回動作される。

【００１８】さて、コーティングシステムの各工程を構
成する各装置は、周回路１１の外周１１βに沿って配置
されている。以下、容器支持部材１２が臨む順に説明す
る。図１において２５は容器供給装置を示し、容器支持
部材１２に対してカップ１を供給する。２６は活性化装
置としてのＥＣ（コロナ放電）処理装置を示し、カップ
１に対してコロナ放電を行う。このコロナ放電によりカ
ップ１の外周面１α及び外底面１βに極性基が形成され
ることにより、活性化がなされる。２７はアンカ処理装
置を示し、カップ１の外周面１α及び外底面１βをＡＣ
（アンカコート）処理する。図示しないが、同アンカ処
理装置２７は、カップ１の外周面１α及び外底面１βに
ＡＣ剤を塗布し、エアナイフによりその塗布量を調整
し、さらには塗布面を乾燥させる一連の工程を行う。前
記ＥＣ処理及びＡＣ処理により、ＰＶＤＣ被膜の定着性
が高められる。

【００１９】２８はコーティング剤供給手段としてのコ
ーティング剤供給装置を示し、カップ１の外周面１α及
び外底面１βにコーティング剤Ｃoat を積極供給する。
このコーティング剤Ｃoat の供給と同時にカップ１が回
転されて、コーティング剤Ｃoat の塗布がなされる。本
実施形態においては、コーティング剤供給装置２８と同
装置２８に臨む容器支持部材１２とが塗布装置を構成し
ている。

【００２０】２９は塗布量調整装置としてのエアナイフ
装置を示す。同エアナイフ装置２９は、カップ１に圧縮
空気を吹きつけて余分なコーティング剤Ｃoat を取り除
くことにより塗布量を調整する。３０は乾燥装置を示
し、カップ１に対して熱風を吹き付けて塗布面の乾燥を
行う。３１は容器取外装置を示し、前記各装置２５〜３
０を経たカップ１を真空ポンプ２０との協動により容器
支持部材１２から取り外す。

【００２１】次に、前記コーティング剤供給装置２８に
ついて説明する。図２に示すように、ノズルスタンド３
５は、前記周回路１１の外周１１βに沿って配置された
テーブル３６上に立設されている。アーム３７は、ノズ
ルスタンド３５に支持されて周回路１１の内周１１α方
向に向かって延びている。第１のノズル３８はアーム３
７の先端部に取着されている。同第１のノズル３８は、
本コーティング剤供給装置２８に臨むカップ１の外周面
１αに対して所定間隔をおいて沿うようにして傾斜され
ている。また、第２のノズル３９はアーム３７に支持さ
れ、カップ１の外底面１βに対向配置される。

【００２２】図３（ａ），（ｂ）に示すように前記第１
のノズル３８は、それぞれ有蓋有底円筒状をなす外側パ
イプ４０と同外側パイプ４０内に挿入配置された内側パ
イプ４１とからなっている。内側スリット４１αは前記
内側パイプ４１の周面上部において一線状に貫設されて
いる。外側スリット４０αは外側パイプの周面下部にお
いて前記内側スリット４１αと同方向に貫設されてい
る。同外側スリット４０αは、カップ１の外周面１αに
対してその幅方向に延びる一線状をなす。

【００２３】図２に示すように、コーティング剤Ｃoat
を収容するタンク４２は、ポンプ４３を介して内側パイ
プ４１の上昇端部に接続されている。従って、ポンプ４
３の作用により内側パイプ４１内に供給されたコーティ
ング剤Ｃoat は、内側スリット４１αを介して内側パイ
プ４１と外側パイプ４０との間の空間に溢れ出る。溢れ
出たコーティング剤Ｃoat は外側スリット４０αを介し
てカップ１の外周面１αに供給される。

【００２４】なお、ポンプ４３は内側パイプ４１の一端
部（上昇端部）側に接続されており、内側スリット４１
αの他端部側においては圧損によりコーティング剤Ｃoa
t の出が悪くなる。しかし、第１のノズル３８が傾斜配
置されることにより両端間の圧損分が相殺されて、内側
スリット４１αからのコーティング剤Ｃoat の出は均一
となる。

【００２５】回収トレイ４４は、前記第１のノズル３
８、第２のノズル３９及びエアナイフ装置（図示しな
い）の下方に渡って配置されている。同回収トレイ４４
は、フィルタ４５を介して前記タンク４２に接続されて
いる。従って、余分に供給されたコーティング剤Ｃoat
は回収トレイ４４により回収される。同回収トレイ４４
により回収されたコーティング剤Ｃoat は、フィルタ４
５により不純物が取り除かれた後、タンク４２に戻され
て再び塗布に供される。

【００２６】次に本実施形態のコーティングシステムの
作用について説明する。さて、容器支持部材１２が容器
供給装置２５に対向されると、同容器供給装置２５が有
するカップ１は、その内底面が容器支持部材１２の吸盤
１９に当接される位置まで移動される。この状態で真空
ポンプ２０が作動されて、カップ１は容器支持部材１２
により吸盤１９を介して吸着支持される。同容器支持部
材１２に支持されたカップ１は、容器支持部材１２の周
回動作に伴って各装置２６〜３１間を移動される。

【００２７】先ず、カップ１を支持した容器支持部材１
２は、ＥＣ処理装置２６及びアンカ処理装置２７の順に
移動される。従って、カップ１の外周面１α及び外底面
１βには、前述したＥＣ処理及びＡＣ処理が施される。
ＥＣ処理及びＡＣ処理が施されたカップ１はコーティン
グ剤供給装置２８に移動され、コーティング剤Ｃoatの
塗布がなされる。

【００２８】すなわち、ポンプ４３が作動されることに
より、コーティング剤Ｃoat が、第１のノズル３８を介
してカップ１の外周面１αに供給される。コーティング
剤Ｃoat の供給は、カップ１の外周面１αに対してその
幅方向に延びる一線状になされる。このコーティング剤
Ｃoat の供給と同時にカップ１は回転され、従って、カ
ップ１の外周面１αにはコーティング剤Ｃoat が均一に
塗布される。また、カップ１の外底面１βに対する塗布
は、第２のノズル３９を介してなされる。

【００２９】次にカップ１はエアナイフ装置２９に至
り、塗布量の調整がなされる。すなわち、図示しないエ
アナイフからはカップ１の外周面１αに対してその幅方
向に延びる一線状にエアが吹きつけられる。これと同時
にカップ１が回転される。よって、余分なコーティング
剤Ｃoat がエアにより取り除かれて塗布量の調整がなさ
れる。

【００３０】そして、コーティング剤Ｃoat が塗布され
たカップ１は、乾燥装置３０内を回転しながら移動され
る。従って、熱風によりコーティング剤Ｃoat 中の水分
が蒸発されて、カップ１の塗布面にＰＶＤＣの被膜が形
成される。

【００３１】乾燥装置３０を経たカップ１は容器取出装
置３１に至り、真空ポンプ２０の停止とともに容器支持
部材１２から取り外される。なお、取り外されたカップ
１は、図示しない恒温槽内において、４０℃前後の温度
で４８時間程度エージング（結晶化）がなされる。

【００３２】上記構成の本実施形態においては、次のよ
うな効果を奏する。 （１）コーティング剤供給装置２８は、カップ１の外周
面１αに対してその幅方向に延びる一線状にコーティン
グ剤Ｃoat を供給する。また、カップ１はコーティング
剤Ｃoat の供給中に回転される。このコーティング剤Ｃ
oat を一線状に供給することと、前記カップ１が回転さ
れることにより、カップ１に対してコーティング剤Ｃoa
t をむらなく均一に塗布することができる。従って、塗
布面に気泡が生じることを抑え得る。その結果、ＰＶＤ
Ｃの被膜にピンホールは生じず、ＰＶＤＣが持つバリア
性を発揮させることができる。

【００３３】（２）エアナイフ装置２９によりコーティ
ング剤Ｃoat の塗布量が調整される。従って、例えば、
ポンプ４３の脈動等によりコーティング剤Ｃoat の供給
量が偏っても、このエアナイフ装置２９により塗布の均
一性は確保される。

【００３４】（３）容器支持部材１２は周回路１１上を
周回動作され、また、塗布装置１２、２８を含む各装置
が周回路１１に沿って配置されている。このようなコー
ティングシステムによりＰＶＤＣ被膜の形成工程を自動
化でき、省人化に貢献される。

【００３５】（４）ＥＣ処理装置２６によりカップ１の
外周面１α及び外底面１βが活性化される。従って、Ｐ
ＶＤＣ被膜の定着性が高められ、その耐久性が向上され
る。 （５）アンカ処理装置２７によりカップ１の外周面１α
及び外底面１βがＡＣ処理される。従って、ＰＶＤＣ被
膜の定着性が高められ、その耐久性が向上される。

【００３６】なお、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で
以下の態様でも実施できる。 （１）上記実施形態においては、バリア剤をエマルジョ
ンの形で塗布していた。これを変更し、バリア剤を有機
溶剤に溶解して塗布するようにしても良い。このように
すれば、乾燥設備を小さくすることができる。 （２）活性化装置としてのＥＣ処理装置２６を変更し、
化学薬品やガスバーナ等によりカップ１の外周面１α及
び外底面１βを酸化処理すること。 （３）塗布量調整手段としてのエアナイフ装置２９を変
更し、ドクタナイフ装置とすること。 （４）ＰＶＤＣ以外のバリア剤として、例えば、ＥＶＯ
Ｈ（エチレンビニルアルコール共重合体）を用いるこ
と。同ＥＶＯＨの場合、エージングは不要である。 （５）上記実施形態において円筒容器は、ビーズ発泡成
形により成形された発泡ポリスチレン材よりなるカップ
１であった。しかし、これに限定されるものではなく、
他のポリスチレン材料であるポリスチレンペーパや、ポ
リスチレン以外のプラスチックであるポリプロピレン、
ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカー
ボネート等により構成されたものでも良い。プラスチッ
ク以外にも、紙で構成されたものでも良い。また、他の
成形方法として真空圧空成形（ポリスチレンペーパ）、
射出成形等により成形されたものでも良い。形状として
はカップ１以外に、ボトル等の円周面を有するものであ
れば何でも良い。 （６）カップ１の内周面及び内底面にコーティング剤Ｃ
oat を塗布するものに具体化すること。また、外周面及
び外底面と内周面及び内底面の両方にコーティング剤Ｃ
oat を塗布するものに具体化しても良い。 （７）第１のノズル３８において一線上に複数の微孔を
配置して、コーティング剤Ｃoat をカップ１に対して吹
きつけるようにすること。

【００３７】上記実施形態から把握できる技術的思想に
ついて記載する。 （１）前記塗布装置１２、２８と乾燥装置３０との間に
は、コーティング剤Ｃoat の塗布量を調整する塗布量調
整装置２９が配設された請求項２又は３に記載のコーテ
ィングシステム。

【００３８】このようにすれば、コーティング剤Ｃoat
をむらなく均一に塗布することができる。 （２）前記容器供給装置２５と塗布装置１２、２８との
間には、コーティング剤Ｃoat が塗布される円筒容器１
の内周面又は外周面１αの少なくとも一方を活性化させ
る活性化装置２６が配設された請求項２又は３に記載の
コーティングシステム。

【００３９】このようにすれば、バリア剤被膜の定着性
が高められ、その耐久性が向上される。 （３）前記容器供給装置２５と塗布装置１２、２８との
間には、コーティング剤Ｃoat が塗布される円筒容器１
の内周面又は外周面１αの少なくとも一方をアンカ処理
するアンカ処理装置２７が配設された請求項２又は３に
記載のコーティングシステム。

【００４０】このようにすれば、バリア剤被膜の定着性
が高められ、その耐久性が向上される。 （４）円筒容器１の外周面１α又は内周面の少なくとも
一方に対してその幅方向に延びる一線状にコーティング
剤Ｃoat を供給し、このコーティング剤Ｃoat の供給と
同時に円筒容器をその円周方向に回転させるコーティン
グ剤の塗布方法。 このようにすれば、コーティング剤Ｃoat をむらなく均
一に塗布することができる。

【００４１】

【発明の効果】上記構成の請求項１及び２の発明によれ
ば、コーティング剤の塗布の際に気泡が生じず、バリア
剤の被膜にピンホールが形成されることを抑え得る。従
って、バリア剤の被膜は期待されたバリア性を発揮す
る。

【００４２】請求項３の発明によれば、コーティング工
程を自動化でき、省人化に貢献される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 コーティングシステムの概略平面図。

【図２】 容器支持部材及びコーティング剤供給装置の
側面図。

【図３】 第１のノズルを示す図であり、（ａ）は縦断
面図、（ｂ）は横断面図。

【符号の説明】

１…円筒容器としてのカップ、１α…外周面、１２…容
器支持部材、１８…回転手段を構成するモータ、２８…
コーティング剤供給手段としてのコーティング剤供給装
置、Ｃoat …コーティング剤。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒容器の内周面又は外周面の少なくと
   も一方にバリア剤を含む液状のコーティング剤を塗布す
   るための塗布装置において、前記円筒容器を支持する容
   器支持部材と、円筒容器をその円周方向に回転させる回
   転手段と、円筒容器の内周面又は外周面の少なくとも一
   方に対してその幅方向に延びる一線状にコーティング剤
   を供給する塗布装置。
2. 【請求項２】 円筒容器の内周面又は外周面の少なくと
   も一方にバリア剤を含む液状のコーティング剤を塗布す
   る塗布装置と、塗布面を乾燥させる乾燥装置とを備えた
   コーティングシステムにおいて、前記塗布装置は、円筒
   容器を支持して乾燥装置との間を移動される容器支持部
   材と、円筒容器をその円周方向に回転させる回転手段
   と、円筒容器の内周面又は外周面の少なくとも一方に対
   してその幅方向に延びる一線状にコーティング剤を供給
   するコーティングシステム。
3. 【請求項３】 前記容器支持部材は周回路上を周回動作
   され、同容器支持部材が臨む順に、同容器支持部材に円
   筒容器を供給する容器供給装置、前記塗布装置、乾燥装
   置及び円筒容器を容器支持部材から取り外す容器取外装
   置が前記周回路に沿って配置された請求項２に記載のコ
   ーティングシステム。